Відмінності між версіями «Аксіально-поршневі гідромашини»
| (Не показано 44 проміжні версії 4 користувачів) | |||
| Рядок 1: | Рядок 1: | ||
| − | [[Файл:Axppm.gif | + | [[Файл:Axppm.gif|thumb|right|Аксіально-поршневий насос у дії]] |
| − | ''' | + | '''Аксіально-поршневі гідромашини''' - Це один з видів роторних гідромашин у яких осі поршнів паралельні осі обертання ротора або утворюють з нею кут менший 45°. Аксіально-поршневі гідромашини бувають із похилим диском і з похилим блоком циліндрів, бескарданні і з карданною передачею, з обертовим і нерухливим блоком циліндрів. |
| + | == Класифікація аксіально-поршневих гідромашин == | ||
| + | Розрізняють такі аксіально-поршневі насоси та гідромотори: | ||
| + | * З похилим блоком; | ||
| + | У такого насоса вісь блоку циліндрів розташована під кутом до осі провідного вала. | ||
| + | * З похилим диском; | ||
| + | У такого насоса вісь блоку циліндрів збігається з віссю провідного вала, а під кутом до нього розташована вісь диска, з якою шарнірно пов'язані штоки поршнів. | ||
| + | [[Файл:8kartunka.jpg |350px|thumb|right|Аксіально-поршневий нерегульований насос-гідромотор з похилим блоком: 1 - вал; 2 - шарнір; 3 - блок циліндрів; 4 - вікно; 5 - кришка; 6 - диск; 7 - пружина;8 - поршень; 9 - підшипник; 10 - шток; 11 - ущільнення | ||
| + | ]] | ||
| + | == Технічні характеристики == | ||
| + | *Тиск: до 420 бар | ||
| + | *Робочий об'єм: до 270 см³/об. | ||
| + | *Високий ККД | ||
| + | *Стійкість до високих зовнішніх навантажень на вал | ||
| + | *Висока стійкість до вібрації і температурних дій | ||
| + | *Висока надійність | ||
| + | *Просте обслуговування | ||
| + | == Принцип дії == | ||
| + | [[Файл:1kartunka.gif|400px|thumb|right|Принципові схеми аксіально-поршневих насосів: | ||
| + | 1 і 3 - вікна; 2 - розподільчий пристрій, 4 - поршні; | ||
| + | 5 - завзятий диск; 6 - провідний вал; 7 - шатуни, 8 - блок циліндрів | ||
| + | а - з муловим карданом; б - з несиловим карданом; | ||
| + | в - з точковим дотиком поршнів; г - бескарданного типу. ]] | ||
| − | + | * '''Аксіально-поршневі машини з похилим диском '''. | |
| − | * | + | У гідромашині з похилим диском і гідростатичними опорами приводний вал установлений на підшипниках у корпусі. Похилий диск вмонтований у корпусі на осі і розташований під кутом до вертикальної осі. На похилий диск опираються черевиками поршнів зі сферичними головками. |
| − | + | Поршні переміщаються аксіально (паралельно осі приводного валу) у блоці циліндрів, установленому на підшипнику в корпусі й з'єднаному із приводним валом опорою з ковзною шпонкою. Попередній піджим поршнів до похилого диска здійснюється пружиною, що через кульову опору й притискне кільце впливає на торцеві поверхні черевиків, шарнірно пов'язаних з поршнями. З іншого боку, пружина здійснює попередній піджим блоку циліндрів до розподільного диска вузла торцевого розподілу рідини. | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| + | Сферичні головки поршнів установлені в одній площині з кульовою опорою, а кульова опора - в одній вертикальній площині з віссю підшипника, завдяки чому блок циліндрів розвантажений від радіальних тридцятимільйонних сил тиску рідини на поршні. Ці сили сприймаються підшипником і корпусом. Вузол торцевого розподілу рідини містить у собі нерухливий розподільний диск із двома серповидними вікнами, з'єднаними з магістралями високого й низького тисків. | ||
| + | Блок циліндрів взаємодіє з розподільним диском торцевою поверхнею, у якій по осі кожного циліндра виконані отвори. Робочі камери обмежені торцевими поверхнями поршнів, циліндричними й торцевими поверхнями блоку. | ||
| + | У режимі насоса гідромашина працює в такий спосіб: при обертанні вала по напрямку годинникової стрілки через шпонкове з'єднання опори приводиться в рух блок циліндрів. Поршні, обертаючись разом із блоком і перебуваючи постійно в контакті з похилим диском, роблять зворотно-поступальні рухи щодо блоку. | ||
| + | Під час роботи насоса при обертанні валу приходить в обертання і блок циліндрів. При похилому розташуванні наполегливої диска або блоку циліндрів поршні, крім обертального, здійснюють і зворотно-поступальні аксіальні руху (уздовж осі обертання блоку циліндрів). Коли поршні висуваються з циліндрів, відбувається всмоктування, а коли вдвигаются - нагнітання. Через вікна 1 і 3 в розподільчому пристрої 2 циліндри поперемінно з'єднуються то з всмоктуючої, то з напірної гідролініями. Для виключення з'єднання всмоктуючої лінії з напірної блок циліндрів щільно притиснутий до розподільного пристрою, а між вікнами цього пристрою є ущільнювальні перемички, ширина яких b більше діаметру d до отвору з'єднувальних каналів у блоці циліндрів. Для зменшення гідравлічного удару при переході циліндрами ущільнювальних перемичок в останніх зроблені дросельні канавки у вигляді невеликих вусиків, за рахунок яких тиск рідини в циліндрах підвищується рівномірно. | ||
| + | Робочими камерами аксіально-поршневих насосів є циліндри, аксіально розташовані відносно осі ротора, а витіснювачами - поршні. По виду передачі руху витискувача аксіально-поршневі насоси підрозділяються на насоси: з нахиленим блоком і з похилим диском. Відомі конструкції аксіально-поршневих насосів виконані за чотирма різними принциповими схемами. | ||
| + | Насоси з силовим карданом приводний вал з'єднаний з похилим диском силовим карданом, виконаним у вигляді універсального шарніра з двома ступенями свободи. Поршні з'єднуються з диском шатунами. При такій схемі крутний момент від приводу двигуна передається блоку циліндрів через кардан і похилий диск. Початкове притиснення блоку циліндрів розподільного пристрою забезпечується пружиною, а під час роботи насоса тиском рідини. Передача крутного моменту блоку циліндрів необхідна для подолання сил тертя між торцем блоку циліндрів і розподільним пристроєм. | ||
| + | * '''Аксіально-поршневі машини карданного та безкарданного типу '''. | ||
| + | *''Насоси з силовим карданом'' – приводний вал з'єднаний з похилим диском силовим карданом, виконаним у вигляді універсального шарніра. Поршні з'єднуються з диском шатунами. При такій схемі крутний момент передається від двигуна блоку циліндрів через кардан і похилий диск. Початкове притиснення блоку циліндрів розподільного пристрою забезпечується пружиною, а під час роботи насоса тиском рідини. Передача крутного моменту блоку циліндрів необхідна для подолання сил тертя між торцем блоку циліндрів і розподільним пристроєм. | ||
| + | *''В насосах з подвійним несиловикарданом'' – кути між віссю проміжного валу і осями ведучого і веденого валів беруть однаковими і рівними. При такій схемі обертання ведучого і веденого валів буде практично синхронним, а кардан повністю розвантаженим, так як крутний момент від приводу двигуна передається блоку циліндрів через диск , що прикріплений до валу. | ||
| + | *''Насоси з точковим дотиком поршнів похилого диска'' – мають найбільш просту конструкцію, оскільки тут немає шатунів і карданних валів. Однак для того, щоб машина працювала в режимі насоса, необхідно примусово висунення поршнів з циліндрів для притиснення їх до опорної поверхні похилої диска (наприклад, пружинами, поміщеними в циліндрах). За такою схемою найчастіше виготовляють гідромотори типу Г15-2. Ці машини випускаються невеликої потужності, тому що в місцях контакту поршнів з диском створюється висока напруга, яка обмежує тиск рідини. | ||
| + | [[Файл:2kartunka.gif|400px|thumb|right| Аксіально-поршневий гідромотор типу Г15-2: | ||
| + | 1 - вал, 2 - манжета, 3 - кришка, 4, 9 - корпус, 5, 16 - підшипник; | ||
| + | 6 - радіально завзятий підшипник; 7 - барабан; 8 - повідець; 10 - ротор; | ||
| + | 11 - пружини; 12 - дренажний отвір; 13 - розподільний пристрій; | ||
| + | 14 - напівкільцеві пази; 15 - отвір напірне; 17 - поршні; 18 - шпонка; 19 – штовхач. ]] | ||
| + | Подача (витрата) аксіально-поршневої гідромашини залежить від ходу поршня, який визначається кутом нахилу (γ) диска або блоку циліндрів (γ <25). Якщо конструкція гідромашини в процесі її експлуатації допускає зміну кута (γ), то такі машини регульовані. При зміні кута нахилу шайби або блоку циліндрів з (+ γ) до (- γ) досягається реверсування напрямку потоку рідини або обертання ротора гідромашини. | ||
| + | *Подачу для машин з безшатунному приводом визначають за формулою: | ||
| + | [[Файл:4formula.gif]] | ||
| + | *Для машин з шатунним приводом | ||
| + | [[Файл:5formula.gif]] | ||
| + | де d - діаметр циліндра; D - діаметр окружності, на якій розташовані центри кіл циліндрів або закріплені шатуни на диску; D tg γ і D 'sin γ - хід поршня при повороті блоку циліндрів на 180; z - число поршнів (z = 7, 9, 11) | ||
| + | *Крутний момент аксіально-поршневого гідромотора визначають за формулою: | ||
| − | + | [[Файл:5formula.gif]] | |
| − | + | == Використання == | |
| − | + | [[Файл:New_pump.jpg|350px|thumb|right| Аксіально поршневий насос ]] | |
| + | Аксіально-поршневі гідромашини знайшли широке використання у гідроприводах. До їх переваг відносять: малу масу та габарити,момент інерції обертових мас; можливість при великих оборотах; зручність монтажу і ремонту. | ||
| + | Цей тип насоса використовують для регулювання витрат і тиску, він є дуже надійним, простим і недорогим. | ||
| + | == Виробники == | ||
| + | *ТОВ “Торговий дім “Південгідромаш” (м. Бердянськ Запорізької обл.) | ||
| − | + | *ВАТ “Торговий дім “Насосенергомаш” (м. Суми) | |
| − | |||
| − | + | *СМПО (м. Суми) | |
| − | |||
| − | + | *Свеський насосний завод (м. Свеса Сумської обл.) | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
== Література == | == Література == | ||
| − | |||
:*Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7 | :*Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7 | ||
| − | :*Френкель М. И. Поршневые | + | :*Френкель М. И. Поршневые насосы. — М.-Л.: Машгиз, 1960. |
| − | :*Воронецкий А.В. Современные компрессорные станции (Концепции, проекты, оборудование). — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 614 с. — ISBN 978-5-903363-09-4 | + | :*Абдурашитов С. А. Аксиальные насосы. — М.: Недра, 1974. |
| + | :*Воронецкий А.В. Современные компрессорные станции подкачки(Концепции, проекты, оборудование). — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 614 с. — ISBN 978-5-903363-09-4 | ||
== Посилання == | == Посилання == | ||
| − | + | :http://www.youtube.com/watch?v=8B7qtMBYOTA | |
| + | :http://en.wikipedia.org/wiki/Swashplate_engine | ||
| + | :http://en.wikipedia.org/wiki/Axial_piston_pump | ||
:http://www.ks-expert.ru/product/porshnevye_kompressory/table/ | :http://www.ks-expert.ru/product/porshnevye_kompressory/table/ | ||
:http://sdelaykompressor.ru/160-klassifikacij_kompressorov_ot_holodilinikov__%C2%A0.html | :http://sdelaykompressor.ru/160-klassifikacij_kompressorov_ot_holodilinikov__%C2%A0.html | ||
:http://www.elremont.ru/holod/fz_rus/fr_rem80.php | :http://www.elremont.ru/holod/fz_rus/fr_rem80.php | ||
Поточна версія на 14:20, 20 грудня 2012
Аксіально-поршневі гідромашини - Це один з видів роторних гідромашин у яких осі поршнів паралельні осі обертання ротора або утворюють з нею кут менший 45°. Аксіально-поршневі гідромашини бувають із похилим диском і з похилим блоком циліндрів, бескарданні і з карданною передачею, з обертовим і нерухливим блоком циліндрів.
Зміст
Класифікація аксіально-поршневих гідромашин
Розрізняють такі аксіально-поршневі насоси та гідромотори:
- З похилим блоком;
У такого насоса вісь блоку циліндрів розташована під кутом до осі провідного вала.
- З похилим диском;
У такого насоса вісь блоку циліндрів збігається з віссю провідного вала, а під кутом до нього розташована вісь диска, з якою шарнірно пов'язані штоки поршнів.
Технічні характеристики
- Тиск: до 420 бар
- Робочий об'єм: до 270 см³/об.
- Високий ККД
- Стійкість до високих зовнішніх навантажень на вал
- Висока стійкість до вібрації і температурних дій
- Висока надійність
- Просте обслуговування
Принцип дії
- Аксіально-поршневі машини з похилим диском .
У гідромашині з похилим диском і гідростатичними опорами приводний вал установлений на підшипниках у корпусі. Похилий диск вмонтований у корпусі на осі і розташований під кутом до вертикальної осі. На похилий диск опираються черевиками поршнів зі сферичними головками. Поршні переміщаються аксіально (паралельно осі приводного валу) у блоці циліндрів, установленому на підшипнику в корпусі й з'єднаному із приводним валом опорою з ковзною шпонкою. Попередній піджим поршнів до похилого диска здійснюється пружиною, що через кульову опору й притискне кільце впливає на торцеві поверхні черевиків, шарнірно пов'язаних з поршнями. З іншого боку, пружина здійснює попередній піджим блоку циліндрів до розподільного диска вузла торцевого розподілу рідини.
Сферичні головки поршнів установлені в одній площині з кульовою опорою, а кульова опора - в одній вертикальній площині з віссю підшипника, завдяки чому блок циліндрів розвантажений від радіальних тридцятимільйонних сил тиску рідини на поршні. Ці сили сприймаються підшипником і корпусом. Вузол торцевого розподілу рідини містить у собі нерухливий розподільний диск із двома серповидними вікнами, з'єднаними з магістралями високого й низького тисків.
Блок циліндрів взаємодіє з розподільним диском торцевою поверхнею, у якій по осі кожного циліндра виконані отвори. Робочі камери обмежені торцевими поверхнями поршнів, циліндричними й торцевими поверхнями блоку.
У режимі насоса гідромашина працює в такий спосіб: при обертанні вала по напрямку годинникової стрілки через шпонкове з'єднання опори приводиться в рух блок циліндрів. Поршні, обертаючись разом із блоком і перебуваючи постійно в контакті з похилим диском, роблять зворотно-поступальні рухи щодо блоку.
Під час роботи насоса при обертанні валу приходить в обертання і блок циліндрів. При похилому розташуванні наполегливої диска або блоку циліндрів поршні, крім обертального, здійснюють і зворотно-поступальні аксіальні руху (уздовж осі обертання блоку циліндрів). Коли поршні висуваються з циліндрів, відбувається всмоктування, а коли вдвигаются - нагнітання. Через вікна 1 і 3 в розподільчому пристрої 2 циліндри поперемінно з'єднуються то з всмоктуючої, то з напірної гідролініями. Для виключення з'єднання всмоктуючої лінії з напірної блок циліндрів щільно притиснутий до розподільного пристрою, а між вікнами цього пристрою є ущільнювальні перемички, ширина яких b більше діаметру d до отвору з'єднувальних каналів у блоці циліндрів. Для зменшення гідравлічного удару при переході циліндрами ущільнювальних перемичок в останніх зроблені дросельні канавки у вигляді невеликих вусиків, за рахунок яких тиск рідини в циліндрах підвищується рівномірно. Робочими камерами аксіально-поршневих насосів є циліндри, аксіально розташовані відносно осі ротора, а витіснювачами - поршні. По виду передачі руху витискувача аксіально-поршневі насоси підрозділяються на насоси: з нахиленим блоком і з похилим диском. Відомі конструкції аксіально-поршневих насосів виконані за чотирма різними принциповими схемами. Насоси з силовим карданом приводний вал з'єднаний з похилим диском силовим карданом, виконаним у вигляді універсального шарніра з двома ступенями свободи. Поршні з'єднуються з диском шатунами. При такій схемі крутний момент від приводу двигуна передається блоку циліндрів через кардан і похилий диск. Початкове притиснення блоку циліндрів розподільного пристрою забезпечується пружиною, а під час роботи насоса тиском рідини. Передача крутного моменту блоку циліндрів необхідна для подолання сил тертя між торцем блоку циліндрів і розподільним пристроєм.
- Аксіально-поршневі машини карданного та безкарданного типу .
- Насоси з силовим карданом – приводний вал з'єднаний з похилим диском силовим карданом, виконаним у вигляді універсального шарніра. Поршні з'єднуються з диском шатунами. При такій схемі крутний момент передається від двигуна блоку циліндрів через кардан і похилий диск. Початкове притиснення блоку циліндрів розподільного пристрою забезпечується пружиною, а під час роботи насоса тиском рідини. Передача крутного моменту блоку циліндрів необхідна для подолання сил тертя між торцем блоку циліндрів і розподільним пристроєм.
- В насосах з подвійним несиловикарданом – кути між віссю проміжного валу і осями ведучого і веденого валів беруть однаковими і рівними. При такій схемі обертання ведучого і веденого валів буде практично синхронним, а кардан повністю розвантаженим, так як крутний момент від приводу двигуна передається блоку циліндрів через диск , що прикріплений до валу.
- Насоси з точковим дотиком поршнів похилого диска – мають найбільш просту конструкцію, оскільки тут немає шатунів і карданних валів. Однак для того, щоб машина працювала в режимі насоса, необхідно примусово висунення поршнів з циліндрів для притиснення їх до опорної поверхні похилої диска (наприклад, пружинами, поміщеними в циліндрах). За такою схемою найчастіше виготовляють гідромотори типу Г15-2. Ці машини випускаються невеликої потужності, тому що в місцях контакту поршнів з диском створюється висока напруга, яка обмежує тиск рідини.
Подача (витрата) аксіально-поршневої гідромашини залежить від ходу поршня, який визначається кутом нахилу (γ) диска або блоку циліндрів (γ <25). Якщо конструкція гідромашини в процесі її експлуатації допускає зміну кута (γ), то такі машини регульовані. При зміні кута нахилу шайби або блоку циліндрів з (+ γ) до (- γ) досягається реверсування напрямку потоку рідини або обертання ротора гідромашини.
- Подачу для машин з безшатунному приводом визначають за формулою:
- Для машин з шатунним приводом
де d - діаметр циліндра; D - діаметр окружності, на якій розташовані центри кіл циліндрів або закріплені шатуни на диску; D tg γ і D 'sin γ - хід поршня при повороті блоку циліндрів на 180; z - число поршнів (z = 7, 9, 11)
- Крутний момент аксіально-поршневого гідромотора визначають за формулою:
Використання
Аксіально-поршневі гідромашини знайшли широке використання у гідроприводах. До їх переваг відносять: малу масу та габарити,момент інерції обертових мас; можливість при великих оборотах; зручність монтажу і ремонту.
Цей тип насоса використовують для регулювання витрат і тиску, він є дуже надійним, простим і недорогим.
Виробники
- ТОВ “Торговий дім “Південгідромаш” (м. Бердянськ Запорізької обл.)
- ВАТ “Торговий дім “Насосенергомаш” (м. Суми)
- СМПО (м. Суми)
- Свеський насосний завод (м. Свеса Сумської обл.)
Література
- Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 288 с. — ISBN 5-283-00090-7
- Френкель М. И. Поршневые насосы. — М.-Л.: Машгиз, 1960.
- Абдурашитов С. А. Аксиальные насосы. — М.: Недра, 1974.
- Воронецкий А.В. Современные компрессорные станции подкачки(Концепции, проекты, оборудование). — М.: ООО «Премиум Инжиниринг», 2008. — 614 с. — ISBN 978-5-903363-09-4
Посилання
- http://www.youtube.com/watch?v=8B7qtMBYOTA
- http://en.wikipedia.org/wiki/Swashplate_engine
- http://en.wikipedia.org/wiki/Axial_piston_pump
- http://www.ks-expert.ru/product/porshnevye_kompressory/table/
- http://sdelaykompressor.ru/160-klassifikacij_kompressorov_ot_holodilinikov__%C2%A0.html
- http://www.elremont.ru/holod/fz_rus/fr_rem80.php
